Устройство предупреждения о падении на путь посторонних предметов с искусственных сооружений

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике для предупреждения о падении на железнодорожный путь посторонних предметов. Работа устройства основана на анализе изменения частоты колебательного контура генератора при изменении индуктивности петли вследствие попадания постороннего металлического предмета в зону контролируемого участка пути, также учитывается изменение частоты колебательного контура из-за изменения погодных условий. Устройство содержит двужильную индуктивную петлю, охватывающую зону контроля, активный элемент генератора, блоки формирования импульсов, измерения частоты и формирования логического сигнала, частотный компаратор, блоки коррекции уровня и задания уровня частоты, блок контрольной аппаратуры и систему наблюдения за зоной контроля. Достигается повышение надежности работы устройства. 1 ил.

 

Настоящее устройство относится к средствам обеспечения безопасности на транспорте и может быть использовано для контроля движения транспорта, в частности, для контроля падения посторонних металлических предметов на железнодорожный путь с искусственных сооружений.

Известно устройство для контроля движения транспорта (см. патент США 5936551, М. кл. G08G 1/042, опубл. 10.08.1999 г.), которое содержит индуктивную петлю, охватывающую зону контроля, и последовательно подключенные активный элемент генератора, блок формирования импульсов, блок измерения частоты и блок формирования логического сигнала. Недостаток устройства заключается в необходимости применения разнотипных согласующих блоков для индуктивных петель разной длины и конфигурации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство предупреждения о падении на путь посторонних предметов (см. патент РФ 2178920, МПК G08G 1/042, опубл. 27.01.2002 г.), которое включает двужильную индуктивную петлю, охватывающую зону контроля, активный элемент генератора, первый выход которого подключен к началу одной из жил, конец которой соединен с началом другой жилы и подключен к общей точке питания генератора, последовательно подключенные к активному элементу генератора блок формирования импульсов и блок измерения частоты, а также блок формирования логического сигнала. Длина и конфигурация индуктивной петли могут изменяться в широких пределах, что позволяет контролировать предметы различных размеров.

Недостатком устройства является невысокая надежность, обусловленная слабой устойчивостью к внешним воздействиям, которая проявляется, в частности, во влиянии метеорологических условий (температуры, влажности и др.) на изменение частоты колебательного контура и во влиянии краткосрочных отключений питающего напряжения на потерю работоспособности устройства.

Задачей заявляемого устройства является повышение надежности работы, устойчивости частоты колебательного контура к влиянию метеоусловий и восстановление работоспособности после краткосрочных отключений питающего напряжения.

Поставленная задача решается тем, что в устройство предупреждения о падении на путь посторонних предметов с искусственных сооружений, включающее двужильную индуктивную петлю, охватывающую зону контроля, последовательно подключенные активный элемент генератора, блок формирования импульсов и блок измерения частоты, а также блок формирования логического сигнала, причем первый выход активного элемента генератора подключен к началу одной из жил, конец которой соединен с началом другой жилы и подключен к общей точке питания генератора, а первый вход активного элемента генератора подключен к концу другой жилы, введены частотный компаратор с подключенным на его первый вход выходом блок коррекции уровня и блок задания уровня частоты, подключенный на первый вход блока коррекции уровня, на второй вход которого подключены выход блока измерения частоты и второй вход частотного компаратора, выходом подключенного к входу блока формирования логического сигнала, на выход которого подключены первыми входами блок контрольной аппаратуры дежурного по станции система наблюдения за зоной контроля, а выходы блока контрольной аппаратуры и системы наблюдения подключены на вторые входы системы наблюдения и блока контрольной аппаратуры, соответственно.

Такое выполнение устройства, при котором в него введены частотный компаратор с подключенным на его первый вход выходом блок коррекции уровня и блок задания уровня частоты, подключенный на первый вход блока коррекции уровня, на второй вход которого подключены выход блока измерения частоты и второй вход частотного компаратора, выходом подключенного к входу блока формирования логического сигнала, на выход которого подключены первыми входами блок контрольной аппаратуры и система наблюдения за зоной контроля, а выходы блока контрольной аппаратуры и системы наблюдения подключены на вторые входы системы наблюдения и блока контрольной аппаратуры, соответственно, позволяет за счет введения в схему частотного компаратора, блока коррекции уровня и блока задания уровня частоты, восстанавливать работоспособность после краткосрочных отключений питающего напряжения, учитывать изменение частоты колебательного контура из-за влияния метеоусловий и, тем самым, повысить устойчивость к внешним воздействиям и надежность работы, а введение в схему блока контрольной аппаратуры и системы наблюдения, соединенных между собой и с блоком формирования логического сигнала, позволяет за счет автоматической активации системы при поступлении на нее логического сигнала, дистанционного управления видеокамерами системы наблюдения и передачи изображений на мониторы блока контрольной аппаратуры повысить достоверность получаемой информации и, как следствие, дополнительно повысить надежность работы устройства.

На рисунке представлена функциональная блок-схема устройства предупреждения о падении на путь посторонних предметов с искусственных сооружений. Устройство содержит двужильную индуктивную петлю 1, охватывающую зону 2 контроля, и активный элемент 3 генератора 4. Индуктивная петля 1 и активный элемент 3 соединены по схеме генератора. Первый выход активного элемента 3 подключен к началу жилы 5, конец которой соединен с началом другой жилы 6 и подключен к общей точке 7 питания генератора 4. Первый вход активного элемента 3 подключен к концу жилы 6 индуктивной петли 1. К активному элементу 3 последовательно подключены блок 8 формирования импульсов и блок 9 измерения частоты. Второй выход активного элемента 3 генератора подключен на вход блока 8 формирования импульсов. Устройство содержит также блок 10 формирования логического сигнала, частотный компаратор 11, блок 12 коррекции уровня и блок 13 задания уровня частоты, блок 14 контрольной аппаратуры и систему 15 наблюдения за зоной контроля. На первый вход частотного компаратора 11 подключен выход блока 12. Выход блока 13 задания уровня подключен на первый вход блока 12. На второй вход блока 12 подключены выход блока 9 измерения частоты и второй вход частотного компаратора 11. Частотный компаратор 11 выходом соединен с блоком 10 формирования логического сигнала. На выход блока 10 подключены первыми входами блок 14 контрольной аппаратуры и система 15 наблюдения за зоной контроля. Выход блока 14 подключен на второй вход системы 15. Выход системы 15 подключен на второй вход блока 14.

Система 15 наблюдения за зоной контроля содержит видеокамеры и механизмы дистанционного управления ими с помощью блока 14 контрольной аппаратуры, находящегося на рабочем месте дежурного по станции. Блок 14 содержит мониторы, процессоры для управления видеокамерами и для преобразования поступающих импульсов в световые и звуковые сигналы.

Устройство работает следующим образом. Индуктивную петлю 1 располагают вокруг зоны контролируемого участка пути под рельсошпальной решеткой. Двужильный кабель укладывают в виде большой протяженной петли для контроля крупных объектов, например, транспортных средств, или в виде малых последовательно соединенных петель в площади зоны контроля для контроля небольших посторонних объектов. Работа устройства основана на анализе изменения частоты колебательного контура, образованного индуктивностью петли 1 и емкостью активного элемента 3 генератора 4. В исходном состоянии при свободной зоне 2 контроля индуктивная петля 1 имеет начальную индуктивность. При попадании постороннего металлического предмета в зону 2 контроля начальная индуктивность петли 1 изменяется, что приводит к скачкообразному изменению частоты колебательного контура.

При первом включении устройства с помощью блока 9 измерения частоты измеряют значение частоты колебательного контура и записывают в энергонезависимую память блока 13 задания уровня частоты. Значение этой частоты, записанное при отсутствии в зоне 2 контроля посторонних предметов, принимают за опорное значение F0 (нижняя граница частоты). При последующих включениях устройства, в том числе после краткосрочных отключениях питающего напряжения, опорное значение F0 частоты считывается из памяти блока 13. Пороговое значение Fb частоты срабатывания устройства задается программно, с учетом реальных условий эксплуатации и хранится в энергонезависимой памяти частотного компаратора 11.

Со второго выхода активного элемента 3 генератора гармонический сигнал поступает на вход блока 8 формирования импульсов. С выхода блока 8 импульсы поступают на вход блока 9 измерения частоты. Измеренное (текущее) значение частоты генератора с выхода блока 9 измерения частоты поступает на второй вход частотного компаратора 11 и на второй вход блока 12 коррекции уровня. В частотном компараторе 11 измеренное значение частоты колебательного контура сопоставляется со значением частоты F0, поступающим на первый вход с выхода блока 12 коррекции уровня. Их разность сравнивается с пороговым значением Fb частоты срабатывания устройства. В случае, если это пороговое значение Fb превышено, т.е.

то на выходе частотного компаратора 11 появляется инициирующий сигнал, который поступает на вход блока 10, в котором формируется логический сигнал, указывающий на нештатную ситуацию, возникшую возможно из-за падения или попадания постороннего предмета в зону 2 контроля. С выхода блока 10 логический сигнал передается на блок 14 контрольной аппаратуры и систему 15 наблюдения за зоной контроля. При этом процессор блока 14 преобразует логический сигнал в световые и звуковые сигналы, а видеокамеры системы 15 наблюдения автоматически активируются. Дежурный по станции имеет возможность оценить нештатную ситуацию с помощью видеоизображений на мониторах блока контрольной аппаратуры и принять решение о подтверждении падения (попадания) постороннего предмета в зону 2 контроля или о ложной тревоге. Кроме того, дежурный по станции с помощью соединения «выход 14 - вход 15» (на рисунке показано пунктиром) может в ручном режиме включать видеокамеры системы 15 наблюдения и дистанционно управлять их работой (повороты, изменение масштаба изображения, позиционирование посторонних предметов относительно рельсовой колеи, измерение их размеров и др.).

Учет медленных изменений частоты генератора в результате воздействия метеоусловий осуществляется следующим образом. В блоке 12 коррекции уровня при отсутствии посторонних предметов в зоне 2 контроля производится непрерывная запись текущего измеренного значения частоты колебательного контура, поступающего на второй вход блока 12 с выхода блока 9 измерения частоты. Каждое последующее значение частоты, измеренное при медленно меняющихся метеоусловиях , сравнивается с предыдущим, на основании чего проводится коррекция опорного значения F0 частоты. Новое откорректированное опорное значение F01 частоты уже соответствует новым изменившимся метеоусловиям. С выхода блока 12 коррекции уровня это значение F01 поступает на первый вход частотного компаратора 11, в котором с ним сопоставляется вновь измеренное значение частоты колебательного контура, поступающее на второй вход частотного компаратора 11 с выхода блока 9 измерения частоты, и так далее, с многократным повторением цикла.

Во время краткосрочных отключений питающего напряжения откорректированное опорное значение F01 частоты сохраняется в памяти компаратора 11, которая является энергонезависимой. Благодаря этому, после включения напряжения восстанавливается правильный логический сигнал на выходе блока 10 формирования логического сигнала, вследствие чего восстанавливается работоспособность устройства в целом.

Указанные возможности устройства повышают надежность его работы, снижают вероятность возникновения аварийных ситуаций и тяжелых последствий для подвижного состава и инфраструктуры железной дороги.

Устройство предупреждения о падении на путь посторонних предметов с искусственных сооружений, характеризующееся тем, что содержит двужильную индуктивную петлю, охватывающую зону контроля, последовательно подключенные активный элемент генератора, блок формирования импульсов и блок измерения частоты, а также блок формирования логического сигнала, причем первый выход активного элемента генератора подключен к началу одной из жил, конец которой соединен с началом другой жилы и подключен к общей точке питания генератора, а первый вход активного элемента генератора подключен к концу другой жилы, при этом в устройство включен частотный компаратор с подключенным на его первый вход выходом блок коррекции уровня и блок задания уровня частоты, подключенный на первый вход блока коррекции уровня, на второй вход которого подключены выход блока измерения частоты и второй вход частотного компаратора, выходом подключенного к входу блока формирования логического сигнала, на выход которого подключены первыми входами блок контрольной аппаратуры и система наблюдения за зоной контроля, а выходы блока контрольной аппаратуры и системы наблюдения подключены на их вторые входы соответственно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам контроля движения транспорта. Индукционная система обнаружения и идентификации транспортных средств содержит установленные на транспортных средствах электронные средства идентификации с электронной памятью и считыватель для считывания и/или записи информации с электронных средств идентификации в частотном диапазоне HF.

Группа изобретений относится к устройствам контроля движения транспорта с целью учета или регулирования движения с использованием идентификации транспортных средств.

Изобретение относится к автоматизированным приборам для контроля параметров движения транспортных средств. .

Изобретение относится к средствам регулирования движения дорожного транспорта. .

Изобретение относится к способам контроля движения наземного пассажирского транспорта. .

Изобретение относится к устройствам для контроля движения транспорта. .

Изобретение относится к устройству получения электроэнергии при движении транспортного средства. Устройство для генерирования электроэнергии включает в себя размещенные под дорожным полотном основание и установленные на основании элементы электрогенератора.
Изобретение относится к области управления движением поездов для определения факта прохода колес рельсового транспортного средства. Способ повышения устойчивости работы датчика регистрации прохода колеса к воздействию температуры окружающей среды заключается в том, что в составе датчика используют по меньшей мере два рельсовых датчика, расположенных вдоль направления прохода колеса.

Устройство для обнаружения параметров шин проходящих транспортных средств содержит электронный блок (30) для обработки радиосигналов, содержащих результаты измерения давления шин транспортного средства, датчик обнаружения прохождения транспортных средств (35) с целью активации упомянутого электронного блока (30) для обработки радиосигналов.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике для использования в рельсовых цепях устройств сигнализации, централизации и блокировки. Сдвоенный дроссель-трансформатор включает установленные в одном корпусе два дроссель-трансформатора, крайние выводы основных обмоток выведены на наружные клеммы для подключения к рельсам смежных рельсовых цепей, средние выводы основных обмоток соединены, наружу выведена клемма для подключения заземляющих устройств.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Способ дистанционной регистрации проследования колесных пар подвижного состава включает изменение в магнитопроводе посредством колеса магнитного потока, трансформацию последним информационного сигнала и восприятие ее фактом регистрации.

Изобретение относится к путевым устройствам, взаимодействующим с поездом и приводимым в действие с помощью магнитных или электрических средств. .

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и предназначено для контроля наличия транспортного средства в границах определенного участка пути.

Изобретение относится к путевым устройствам, взаимодействующим с поездом и приводимым в действие с помощью магнитных средств, когда необходимо зафиксировать момент проследования колесной пары по заданном участку пути.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и может быть использовано для определения наличия объекта на определенном участке пути. .

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и может быть использовано для регистрации проследования отцепа по стрелочному участку пути на сортировочной горке.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике для предупреждения о падении на железнодорожный путь посторонних предметов. Работа устройства основана на анализе изменения частоты колебательного контура генератора при изменении индуктивности петли вследствие попадания постороннего металлического предмета в зону контролируемого участка пути, также учитывается изменение частоты колебательного контура из-за изменения погодных условий. Устройство содержит двужильную индуктивную петлю, охватывающую зону контроля, активный элемент генератора, блоки формирования импульсов, измерения частоты и формирования логического сигнала, частотный компаратор, блоки коррекции уровня и задания уровня частоты, блок контрольной аппаратуры и систему наблюдения за зоной контроля. Достигается повышение надежности работы устройства. 1 ил.

Наверх